题目
设函数 f(x)= x ln 2x 在 x_0 处可导,且 f'(x_0)= 2,则 f(x_0) 等于()A. 1B. (e)/(2)C. (2)/(e)D. e
设函数 $f(x)= x \ln 2x$ 在 $x_0$ 处可导,且 $f'(x_0)= 2$,则 $f(x_0)$ 等于()
A. 1
B. $\frac{e}{2}$
C. $\frac{2}{e}$
D. $e$
题目解答
答案
B. $\frac{e}{2}$
解析
考查要点:本题主要考查函数的导数计算及利用导数求解特定点的函数值。
解题思路:
- 求导:利用乘积法则和链式法则对函数$f(x)=x \ln 2x$求导;
- 解方程:根据$f'(x_0)=2$,解出$x_0$的值;
- 代入求值:将$x_0$代入原函数计算$f(x_0)$。
关键点:正确应用乘积法则和链式法则求导,以及对数方程的求解。
步骤1:求导
函数$f(x)=x \ln 2x$由$x$和$\ln 2x$相乘组成,使用乘积法则:
$f'(x) = \frac{d}{dx}(x) \cdot \ln 2x + x \cdot \frac{d}{dx}(\ln 2x)$
- 第一项:$\frac{d}{dx}(x) = 1$,因此第一项为$\ln 2x$;
- 第二项:$\frac{d}{dx}(\ln 2x) = \frac{1}{2x} \cdot 2 = \frac{1}{x}$(链式法则),因此第二项为$x \cdot \frac{1}{x} = 1$。
综上,导数为:
$f'(x) = \ln 2x + 1$
步骤2:解方程$f'(x_0)=2$
代入导数表达式:
$\ln 2x_0 + 1 = 2 \implies \ln 2x_0 = 1$
对数方程转化为指数形式:
$2x_0 = e^1 \implies x_0 = \frac{e}{2}$
步骤3:计算$f(x_0)$
将$x_0 = \frac{e}{2}$代入原函数:
$f\left(\frac{e}{2}\right) = \frac{e}{2} \cdot \ln \left(2 \cdot \frac{e}{2}\right) = \frac{e}{2} \cdot \ln e = \frac{e}{2} \cdot 1 = \frac{e}{2}$